Question

4．某小組同學在實驗室研究Na₂CO₃與NaHCO₃的性質．
實驗Ⅰ：
（1）產生氣體的速率A＞ B（填“＞”或“＜”或“=”），結合化學用語說明原因Na₂CO₃與酸反應經歷兩步：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，而NaHCO₃只有一步，因此A中產生氣體速率更快．
（2）產生氣體的體積A= B（填“＞”或“＜”或“=”），標準狀況下，A燒杯中產生氣體的體積為2.24L
（3）任意寫出一種將NaHCO₃轉變為Na₂CO₃的方法2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑（用化學方程式表示）．
實驗Ⅱ：1mL 0.1mol/L NaHCO₃溶液與1mL 0.01mol/L Ca（OH）₂溶液混合產生CaCO₃白色沉淀．
（4）請用離子方程式表示生成CaCO₃的反應過程HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
（5）同學們設計了如下實驗方案，驗證上述反應過程，請將方案補充完整：

實驗步驟	實驗現象
ⅰ．取1mL 0.1mol/L NaHCO3溶液，向其中加入 1mL 0.01mol/L CaCl2溶液	無明顯現象
ⅱ．向上述溶液中滴加NaOH溶液	產生白色沉淀

Answer 1

分析 （1）同等條件下，碳酸鈉與硫酸反應速率不及碳酸氫鈉與硫酸反應；
（2）根據碳元素守恒可知產生氣體的體積相同；
（3）根據NaHCO₃不穩定性，可將NaHCO₃加熱轉變為Na₂CO₃；
 （4）NaHCO₃溶液與 Ca（OH）₂溶液反應過程為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
（5）NaHCO₃溶液中加入CaCl₂溶液不反應，滴加NaOH溶液后，產生CaCO₃沉淀．

解答 解：（1）發生反應：Na₂CO₃+H₂SO₄l═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，2NaHCO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑，同等條件下，碳酸鈉與硫酸反應速率不及碳酸氫鈉與硫酸反應，所以A的反應程度更為劇烈，
故答案為：＞；Na₂CO₃與酸反應經歷兩步：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，而NaHCO₃只有一步，因此A中產生氣體速率更快；
（2）100mL1mol/LH₂SO₄溶液為0.1molH₂SO₄，分別和8，4g（0.1mol）NaHCO₃、10.6g（0.1mol）Na₂CO₃反應，標準狀況下，產生的CO₂都為2.24L．
故答案為：=；2.24
（3）將NaHCO₃加熱轉變為Na₂CO₃，2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案為：2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
 （4）NaHCO₃溶液與 Ca（OH）₂溶液反應過程為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
（5）NaHCO₃溶液中加入CaCl₂溶液不反應，滴加NaOH溶液后，產生CaCO₃沉淀．HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案為：NaOH溶液； 產生白色沉淀．

點評 本題以探究碳酸氫鈉、碳酸鈉性質為載體考查物質之間反應，為高頻考點，側重于學生的分析、實驗能力的考查，注意把握物質的性質的異同．